Alat Pencampur Minuman Otomatis Menggunakan Mikrokontroler.
ALAT PENCAMPUR MINUMAN OTOMATIS MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER
Elizabeth Vivi Christanty
12270005
Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha
Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri No. 65
Bandung, 40164
Indonesia
ABSTRAK
Perkembangan teknologi pada saat ini memang dapat dibilang sangat pesat dan dapat memberikan dampak yang besar bagi kehidupan masyarakat. Dengan teknologi yang sudah berkembang ini, tentu sudah banyak yang telah diciptakan untuk membantu kebutuhan manusia. Seperti halnya restoran atau cafe yang menyediakan berbagai campuran minuman. Konsumen biasanya tidak ingin menunggu lama pesananannya, sedangkan tenaga pelayan sangat terbatas karena dikerjakan secara manual. Oleh karena itu dirancanglah alat pencampur minuman otomatis dengan mikrokontroler.
Teknologi alat pencampur minuman otomatis ini dapat berguna untuk mencampur minuman dengan takaran-takaran yang telah ditentukan. Minuman yang dicampur dalam alat ini teh, susu, dan air gula, atau bisa juga dengan campuran minuman lainnya yang berupa liquid. Dengan alat pencampur minuman otomatis ini, diharapkan dapat membantu pelayan mempercepat penyajian minuman yang dipesan oleh konsumen.
(2)
ii
Universitas Kristen Maranatha
AUTOMATIC DRINK MIXER USING MICROCONTROLLER
Elizabeth Vivi Christanty
1227005
Computer Engineering Department, Faculty of Engineering,
Maranatha Christian University
Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri No. 65
Bandung, 40164
Indonesia
ABSTRACT
The development of technology in this era is rapidly growing and might brought a great impact to some community. With the technology which is already widely grown, many people tried to build many tools to help human needs. Help human to do things much better or even much easier. Today, many restaurant able to presenting many kind of beverages, on other words new variaety of mixed drinks. Usually, consumers always expect for fast service for their orders. And it can't be meet their expectation if we done it manually, cause it depends on human abillity and strength. But nowadays, this problem can be solve with some invention on drinking tools.
People pushed to built a drink mixer using microcontroller, its a tools which is very usefull to mixed drinking automatically with predetermined dose. This tools very helpful, it can mix milk, tea, syrup and other liquid drink as well, it was expected to help waiters to serve faster and easier as consumers expectation.
(3)
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 1
1.3 Tujuan ... 1
1.4 Pembatasan Masalah ... 2
1.5 Spesifikasi Alat ... 2
1.6 Sistematika Penelitian ... 2
BAB II LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Minuman ... 4
2.2 Arduino Mega ... 5
2.2.1 Sumber Daya ... 8
2.2.2 Memori ... 9
2.2.3 Input dan Output ... 9
2.2.4 Komunikasi ... 10
2.2.5 Pemograman ... 11
2.2.6 Reset (Software) Otomatis ... 11
2.3 Sensor Ultrasonik ... 11
2.4 Resistor ... 13
2.5 Pompa ... 15
2.6 Motor ... 18
2.6.1 Motor DC ... 18
2.6.2 Motor Servo ... 19
(4)
v
Universitas Kristen Maranatha
2.7 Relay ... 21
2.8 Transistor ... 23
2.9 Dioda ... 25
2.10 LED ... 26
2.11 Push Button ... 27
2.12 IDE Arduino ... 28
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN ... 30
3.1 Analisis Kebutuhan ... 30
3.1.1 Sketsa dan Cara Kerja Alat Pencampur Minuman Otomatis ... 30
3.1.2 Hardware ... 31
3.1.3 Software ... 31
3.2 Perancangan Skematik Rangkaian ... 31
3.2.1 Diagram Blok Alat Pencampur Minuman Otomatis dengan Mikrokontroler ... 31
3.2.2 Rancangan Takaran Minuman ... 32
3.2.3 Rangkaian Alat Pencampur Minuman Otomatis dengan Mikrokontroler ... 33
3.2.3 Rangkaian Sensor Ultrasonik ... 34
3.2.4 Rangkaian Elektronik Pengatur Pompa ... 34
3.2.5 Rangkaian Elektronik Pengatur Motor Servo ... 35
3.2.6 Rangkaian Push Button ... 35
3.2.7 Rangkaian LED ... 36
3.2.8 Flow chart Alat Pencampur Minuman Otomatis dengan Mikrokontroler ... 36
3.3 Tahap Penyelesaian ... 40
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS ... 43
4.1 Pengujian Ultrasonik Terhadap Pompa dengan Input Button …. ... 43
4.2 Pengujian Banyak Cairan yang Keluar pada Sumber Untuk Tiap Button ... 45
4.3 Pengujian Motor Servo ... 47
(5)
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 50
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran…. ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51
LAMPIRAN A
Schematic Rangkaian ... A-1 LAMPIRAN B
Program Pada Arduino Kit ... B-1 LAMPIRAN C
(6)
vii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino MEGA ... 6
Gambar 2.2 Sensor Ultrasonik ... 12
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Ultrasonik ... 12
Gambar 2.4 Simbol Resistor ... 13
Gambar 2.5 Resistor Tetap ... 13
Gambar 2.6 Pompa Air Manual ... 15
Gambar 2.7 Cara Kerja Pompa Sanyo ... 16
Gambar 2.8 Pompa Air Lunak ... 16
Gambar 2.9 Prinsip Kerja Pompa Air Lunak ... 17
Gambar 2.10 Pompa Air Bensin ... 17
Gambar 2.11 Pompa Air Celup ... 18
Gambar 2.12 Bagian-Bagian Motor DC ... 19
Gambar 2.13 Motor Servo ... 20
Gambar 2.14 Pulsa Pengatus Sudut Servo ... 21
Gambar 2.15 Motor Stepper ... 21
Gambar 2.16 Rangkaian Dasar Relay ... 23
Gambar 2.17 Transistor ... 24
Gambar 2.18 P-N-P dan N-P-N Transistor ... 25
Gambar 2.19 Simbol Dioda ... 26
Gambar 2.20 Simbol dan Bentuk LED... 27
Gambar 2.21 Push Button ... 28
Gambar 3.1 Sketsa Alat Pencampur Minuman Otomatis ... 28
Gambar 3.2 Diagram Blok Alat Pencampur Minuman Otomatis dengan Mikrokontroler ... 32
Gambar 3.3 Rangkaian Alat Pencampur Minuman dengan Mikrokontroler ...33
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Ultrasonik ... 34
Gambar 3.5 Rangkaian Elektronik Pengatur Pompa ... 34
Gambar 3.6 Rangkaian Elektronik Pengatur Motor Servo ... 35
Gambar 3.7 Rangkaian Push Button ... 36
(7)
Gambar 3.9 Flow Chart Alat Pencampur Minuman Otomatis
dengan Mikrokontroler ...37
Gambar 3.10 Flow Chart Sub-routine Campur1 ... 38
Gambar 3.11 Flow Chart Sub-routine Campur2 ... 39
Gambar 3.12 Flow Chart Sub-routine Campur3 ... 40
Gambar 3.13 File TA_vivi.ino ... 41
Gambar 3.14 Tombol Upload pada IDE Arduino ... 41
Gambar 3.15 Coding file TA_vivi.ino pada IDE Arduino ... 42
Gambar 4.1 Keadaan Push Button High ... 45
Gambar 4.2 Keadaan Ultrasonik = 26cm Pompa Menyala Mengeluarkan Air ... 45
Gambar 4.3 Pengujian LED Menyala ... 49
(8)
ix
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Sederhana Arduino Mega ... 7
Tabel 2.2 Kode Warna Resistor... 14
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Ultrasonik Terhadap Pompa dengan Input Button1 ... 43
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Ultrasonik Terhadap Pompa dengan Input Button2 ... 44
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Ultrasonik Terhadap Pompa dengan Input Button3 ... 44
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Banyak Cairan yang Keluar pada Sumber untuk Button1 ... 46
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Banyak Cairan yang Keluar pada Sumber untuk Button2 ... 46
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Banyak Cairan yang Keluar pada Sumber untuk Button3 ... 47
Taebl 4.7 Hasil Pengujian Motor Servo ... 48
(9)
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A ... A-1
LAMPIRAN B ... B-1
LAMPIRAN C ... C-1
(10)
1
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Saat ini banyak restoran yang menyediakan berbagai campuran minuman. Terkadang bila konsumen yang datang sedang ramai, pelayan akan sedikit sulit untuk membuatkan pesanan dikarenakan keterbatasan tenaga sebab masih dikerjakan secara manual.
Dengan teknologi yang ada sekarang, banyak sekali alat yang dengan mudah dapat diciptakan dengan menggunakan mikrokontroler termasuk alat untuk pencampur minuman secara otomatis. Oleh karena itu, akan lebih mudah jika alat pencampur minuman dapat dirancang menggunakan mikrokontroler.
Mikrokontroler merupakan suatu alat yang dapat mempermudah pengerjaan atau pembuatan alat pencampur minuman otomatis. Dengan menggunakan mikrokontroler, alat pencampur otomatisbisa dimodifikasi sesuai keinginan perancang.
Dengan latar belakang diatas, alat pencampur minuman otomatis ini akan mempermudah pekerjaan pelayan dalam menyajikan minuman yang dipesan oleh konsumen. Dan tentunya penyajian akan lebih cepat jika menggunakan alat ini.karena takaran untuk tiap campuran sudah ditentukan, sehingga pelayan tidak perlu menakarnya secara manual.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana cara membuat dan merancang alat pencampur minuman otomatisdengan menggunakan mikrokontroler?
1.3 Tujuan
Merancang dan membuat alat pencampur minuman otomatis dengan menggunakan mikrokontroler.
1.4 Pembatasan Masalah
Alat yang dibuat memiliki batasan sebagai berikut :
(11)
2. Takaran minuman untuk tiap tombol sudah ditentukan. 3. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino. 4. Hanya terdapat 3 rasa minuman untuk campurannya.
5. Pencampuran minuman dilakukan dengan cara di-shake (memutar gelas). 6. Hanya terdapat 1 ukuran gelas.
1.5 Spesifikasi Alat
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah board sistem minimum Arduino MEGA 2560.
2. Pengaturan takaran minuman diatur dengan menggunakan sensor ultrasonik berdasarkan jarak yang ditentukan.
3. Push button.sebagaiinput untuk memilih takaran campuran. 4. Keluarnya minuman digunakan pompa AC 220V.
5. Untuk mencampur minuman digunakan motor yang akan memutar gelas. Motor yang digunakan adalah Motor Servo.
4. Lampu LED sebagai output lampu menyala saat pencampuran minuman telah selesai.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah serta spesifikasi alat yang digunakan dalam Tugas Akhir.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini dibahas berbagai macam teori mengenai sistem minimum Arduino MEGA 2560, komponen-komponen dan program yang dipakai.
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN SOFTWARE
Pada bab ini dibahas cara merancang dan merealisasikan alat yang telah dibuat, baik dari sisi hardware maupun software.
(12)
3 Universitas Kristen Maranatha Pada bab ini dibahas data hasil pengamatan dari alat yang telah dibuat dan berbagai metode pengujian terhadap sensor – sensor serta keseluruhan sistem yang telah dibuat.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi kesimpulan serta saran dari alat yang telah dibuat agar dapat dikembangkan menjadi alat yang lebih baik untuk digunakan di kehidupan sebenarnya.
(13)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian pada alat pencampur minuman dengan mikrokontroler ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Alat pencampur minuman otomatis dengan mikrokontroler telah berhasil direalisasikan.
2. Sensor ultrasonik dan push button sudah dapat mengirimkan data input untuk menggerakan pompa.
3. Jika ketinggian air sudah sesuai dengan jarak yang telah ditentukan, maka motor sudah dapat bergerak untuk mencampur minuman.
4. Banyak cairan yang keluar dari sumber sudah cukup konsisten. Dengan rata-rata untuk tiap tombol sebagai berikut :
- Tombol 1
Tempat1 22,6 cm, Tempat2 12,2 cm, Tempat3 23,8 cm.
- Tombol 2
Tempat1 23,4 cm, Tempat2 1,3 cm, Tempat3 24,3 cm.
- Tombol 3
Tempat1 22,2 cm, Tempat2 14,1 cm, Tempat3 23,3 cm.
5.2
Saran
Setelah merancang, membuat dan mengevaluasi alat pencampur minuman dengan mikrokontroler ini, maka ada beberapa saran untuk meningkatkan kinerjanya alat ini, yaitu:
1. Dapat memilih sendiri takaran campuran minumannya.
2. Memiliki tampilan untuk memberi tahu kepada user komposisi dari minuman yang telah dipilih.
(14)
51
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR
PUSTAKA
Bishop, Owen.2005. Dasar–dasar Elektronika, Edisi Pertama.Jakarta: Erlangga. Kadir, Abdul.2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta : Andi
Putra, A.E,2002.Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasi.Edisi kedua, Yogyakarta: Gava Media.
Setiawan, Iwan.2009. Buku Ajar Sensor dan Transduser. In: Sensor dan Transduser. Faculty of Engineering, Diponegoro University.
Sigit R. Robotika, Sensor, dan Aktuator (Persiapan Lomba Kontes Robot Indonesia dan Kontes Robot Cerdas Indonesia). Yogyakarta: Graha Ilmu. 2007.
Sutanto.2006.Rangkaian Elektronika, Penerbit: UI–Press, Jakarta.
http://www.tobuku.com/docs/Arduino-Pengenalan.pdf. Diakses Pada 12 Juli 2015
http://sanfordlegenda.blogspot.com/2012/12/Jenis-jenis-pompa-air-berdasarkan-tenaga-penggeraknya.html
(1)
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A ... A-1
LAMPIRAN B ... B-1
LAMPIRAN C ... C-1
(2)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Saat ini banyak restoran yang menyediakan berbagai campuran minuman. Terkadang bila konsumen yang datang sedang ramai, pelayan akan sedikit sulit untuk membuatkan pesanan dikarenakan keterbatasan tenaga sebab masih dikerjakan secara manual.
Dengan teknologi yang ada sekarang, banyak sekali alat yang dengan mudah dapat diciptakan dengan menggunakan mikrokontroler termasuk alat untuk pencampur minuman secara otomatis. Oleh karena itu, akan lebih mudah jika alat pencampur minuman dapat dirancang menggunakan mikrokontroler.
Mikrokontroler merupakan suatu alat yang dapat mempermudah pengerjaan atau pembuatan alat pencampur minuman otomatis. Dengan menggunakan mikrokontroler, alat pencampur otomatisbisa dimodifikasi sesuai keinginan perancang.
Dengan latar belakang diatas, alat pencampur minuman otomatis ini akan mempermudah pekerjaan pelayan dalam menyajikan minuman yang dipesan oleh konsumen. Dan tentunya penyajian akan lebih cepat jika menggunakan alat ini.karena takaran untuk tiap campuran sudah ditentukan, sehingga pelayan tidak perlu menakarnya secara manual.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana cara membuat dan merancang alat pencampur minuman otomatisdengan menggunakan mikrokontroler?
1.3 Tujuan
Merancang dan membuat alat pencampur minuman otomatis dengan menggunakan mikrokontroler.
1.4 Pembatasan Masalah
Alat yang dibuat memiliki batasan sebagai berikut :
(3)
2. Takaran minuman untuk tiap tombol sudah ditentukan. 3. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino. 4. Hanya terdapat 3 rasa minuman untuk campurannya.
5. Pencampuran minuman dilakukan dengan cara di-shake (memutar gelas). 6. Hanya terdapat 1 ukuran gelas.
1.5 Spesifikasi Alat
1. Mikrokontroler yang digunakan adalah board sistem minimum Arduino MEGA 2560.
2. Pengaturan takaran minuman diatur dengan menggunakan sensor ultrasonik berdasarkan jarak yang ditentukan.
3. Push button.sebagaiinput untuk memilih takaran campuran. 4. Keluarnya minuman digunakan pompa AC 220V.
5. Untuk mencampur minuman digunakan motor yang akan memutar gelas. Motor yang digunakan adalah Motor Servo.
4. Lampu LED sebagai output lampu menyala saat pencampuran minuman telah selesai.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah serta spesifikasi alat yang digunakan dalam Tugas Akhir.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini dibahas berbagai macam teori mengenai sistem minimum Arduino MEGA 2560, komponen-komponen dan program yang dipakai.
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN SOFTWARE
Pada bab ini dibahas cara merancang dan merealisasikan alat yang telah dibuat, baik dari sisi hardware maupun software.
(4)
Pada bab ini dibahas data hasil pengamatan dari alat yang telah dibuat dan berbagai metode pengujian terhadap sensor – sensor serta keseluruhan sistem yang telah dibuat.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi kesimpulan serta saran dari alat yang telah dibuat agar dapat dikembangkan menjadi alat yang lebih baik untuk digunakan di kehidupan sebenarnya.
(5)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian pada alat pencampur minuman dengan mikrokontroler ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Alat pencampur minuman otomatis dengan mikrokontroler telah berhasil direalisasikan.
2. Sensor ultrasonik dan push button sudah dapat mengirimkan data input untuk menggerakan pompa.
3. Jika ketinggian air sudah sesuai dengan jarak yang telah ditentukan, maka motor sudah dapat bergerak untuk mencampur minuman.
4. Banyak cairan yang keluar dari sumber sudah cukup konsisten. Dengan rata-rata untuk tiap tombol sebagai berikut :
- Tombol 1
Tempat1 22,6 cm, Tempat2 12,2 cm, Tempat3 23,8 cm. - Tombol 2
Tempat1 23,4 cm, Tempat2 1,3 cm, Tempat3 24,3 cm. - Tombol 3
Tempat1 22,2 cm, Tempat2 14,1 cm, Tempat3 23,3 cm.
5.2
Saran
Setelah merancang, membuat dan mengevaluasi alat pencampur minuman dengan mikrokontroler ini, maka ada beberapa saran untuk meningkatkan kinerjanya alat ini, yaitu:
1. Dapat memilih sendiri takaran campuran minumannya.
2. Memiliki tampilan untuk memberi tahu kepada user komposisi dari minuman yang telah dipilih.
(6)
DAFTAR PUSTAKA
Bishop, Owen.2005. Dasar–dasar Elektronika, Edisi Pertama.Jakarta: Erlangga. Kadir, Abdul.2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta : Andi
Putra, A.E,2002.Belajar Mikrokontroler AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasi.Edisi kedua, Yogyakarta: Gava Media.
Setiawan, Iwan.2009. Buku Ajar Sensor dan Transduser. In: Sensor dan Transduser. Faculty of Engineering, Diponegoro University.
Sigit R. Robotika, Sensor, dan Aktuator (Persiapan Lomba Kontes Robot Indonesia dan Kontes Robot Cerdas Indonesia). Yogyakarta: Graha Ilmu. 2007.
Sutanto.2006.Rangkaian Elektronika, Penerbit: UI–Press, Jakarta.
http://www.tobuku.com/docs/Arduino-Pengenalan.pdf. Diakses Pada 12 Juli 2015 http://sanfordlegenda.blogspot.com/2012/12/Jenis-jenis-pompa-air-berdasarkan-tenaga-penggeraknya.html